DE102011106335A1 - Device for electrically charging electric vehicle at loading station, has coding spacer that is arranged between coding element and coding value detection unit at vehicle terminal for connecting charging cable at electric vehicle - Google Patents

Device for electrically charging electric vehicle at loading station, has coding spacer that is arranged between coding element and coding value detection unit at vehicle terminal for connecting charging cable at electric vehicle Download PDF

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Abstract

The device has a vehicle terminal (FV) for connecting the charging cable (LK) at electric vehicle (EF). A charging station terminal device (LV) is used for connecting charging cable at charging station (LS). The vehicle terminal and charging station terminal device are connected by a charging line for transferring charge current from charging station to vehicle. The vehicle terminal is equipped with a detection unit for detecting coding value of a coding element (CR). A coding spacer is arranged between the coding element and coding value detection unit. An independent claim is included for a method for electrically charging electric vehicle at loading station.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeuges, insbesondere eines Straßenfahrzeuges für die Beförderung von Personen und/oder Waren oder eines Arbeitsfahrzeuges mit Hybrid- oder Elektroantrieb, an einer Ladestation.The invention relates to a device and a method for electrically charging an electric vehicle, in particular a road vehicle for the transport of persons and / or goods or a work vehicle with hybrid or electric drive, to a charging station.

Derartige Vorrichtungen, die im Wesentlichen durch ein Ladekabel gebildet sind, sind bekannt. Diese Vorrichtungen weisen eine Fahrzeug-Anschlussvorrichtung zum Anschluss der Vorrichtung an das Elektrofahrzeug, eine Ladestation-Anschlussvorrichtung zum Anschluss der Vorrichtung an die Ladestation und ein Ladeleitung (bestehend aus mindestens einem Kabel) zwischen der Fahrzeug-Anschlussvorrichtung und der Ladestation-Anschlussvorrichtung zur Übertragung eines Ladestromes von der Ladestation zum Fahrzeug auf.Such devices, which are essentially formed by a charging cable, are known. These devices have a vehicle connection device for connecting the device to the electric vehicle, a charging station connection device for connecting the device to the charging station and a charging line (consisting of at least one cable) between the vehicle connection device and the charging station connection device for transmitting a charging current from the charging station to the vehicle.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus EP 0 622 265 B1 bekannt. Der dort beschriebene universale Lade-Adapter für ein Elektrofahrzeug weist ein Batterieladegerät und einen Stromleitungsadapter zum Anschluss eines elektrischen Versorgungsausganges auf. Der Adapter umfasst eine Stromleitung und eine Anschlussvorrichtung für den elektrischen Anschluss der Stromleitung an eine spezifische elektrische Steckdose mit bekannten elektrischen Eigenschaften. Der Adapter weist einen speziell gestalteten Stecker für jeden Steckdosentyp in unterschiedlichen Ländern auf. Das Batterieladegerät ist dazu ausgebildet, den Ladestrom in Abhängigkeit von der Belastbarkeit zu steuern. Hierzu sind ferner eine elektrische Datenspeichervorrichtung zum Speichern von Daten, die die elektrischen Eigenschaften der Steckdose darstellen, eine Logikvorrichtung zum Lesen der elektrischen Daten von der Datenspeichervorrichtung und zur Erzeugung eines Identifizierungssignals, das die elektrischen Eigenschaften darstellt, sowie eine mit der Anschlussvorrichtung verbundene Übertragungsvorrichtung zum Übertragen des Identifizierungssignals an das Batterieladegerät vorgesehen. Das Batterieladegerät enthält einen Identifizierungslogikschalter, um Information zur Bestimmung der Rate zu liefern, bei der das Ladegerät Strom entnimmt.Such a device is for example off EP 0 622 265 B1 known. The universal charging adapter for an electric vehicle described therein has a battery charger and a power line adapter for connecting an electrical supply output. The adapter comprises a power line and a connection device for the electrical connection of the power line to a specific electrical socket with known electrical properties. The adapter has a specially designed connector for each type of socket in different countries. The battery charger is designed to control the charging current as a function of the load capacity. To this end, an electrical data storage device for storing data representing the electrical properties of the socket, a logic device for reading the electrical data from the data storage device and for generating an identification signal representing the electrical characteristics, as well as a transmission device connected to the connection device for transmitting provided the identification signal to the battery charger. The battery charger includes an identification logic switch to provide information for determining the rate at which the charger draws power.

Um ferner die Strombelastbarkeit eines Ladekabels zu berücksichtigen, ist in IEC 62196-2 , Entwurf vom 10.12.2009, angegeben, einen Spannungsteiler vorzusehen, der durch einen im Fahrzeugsstecker gegen Masse geschalteten Widerstand RC, einen im Fahrzeug befindlichen 330 Ω-Widerstand sowie eine diese verbindende mit „Proximity” bezeichnete Prüfleitung gebildet ist. Über eine an dem 330 Ω-Widerstand anliegende positive Spannung wird der Widerstand RC im Elektrofahrzeug über eine Spannungsmessung am Spannungsteiler erfasst. Je nach Strombelastbarkeit des Ladekabels wird ein vorgegebener Widerstand RC verwendet.Furthermore, in order to take account of the current carrying capacity of a charging cable, is in IEC 62196-2 , Draft dated 10.12.2009, provided to provide a voltage divider, which is formed by a vehicle in the plug to ground resistor R C , a 330 Ω resistor in the vehicle and a connecting them with "Proximity" designated test line. Via a positive voltage applied to the 330 Ω resistor, the resistance R C in the electric vehicle is detected by means of a voltage measurement at the voltage divider. Depending on the current carrying capacity of the charging cable, a predetermined resistance R C is used.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, dass es mit den bekannten Vorrichtungen nicht möglich ist, die Strombelastbarkeit der Ladeinfrastruktur bzw. den Nennstrom der an einer Ladestation verwendeten Anschlussvorrichtung zu erkennen und für die Steuerung des Ladestromes zu berücksichtigen. EP 0 622 265 B1 gibt hierzu nur an, dass Daten, die die elektrischen Eigenschaften der Steckdose darstellen, in einer elektrischen Datenspeichervorrichtung gespeichert sind, nicht jedoch, wie diese Daten einer bestimmten Versorgungsinfrastruktur zugeordnet werden. Ferner besteht das Problem, dass bekannte Reiseadapter, die verwendet werden, um unterschiedlichen Anschlussnormen in verschiedenen Ländern beim Anschließen von elektrischen Geräten zu entsprechen, normalerweise nur einer Schutzart mit geringem Schutz gemäß DIN 40 050 genügen (beispielsweise IP20 gemäß DIN 40 050 ).The problem underlying the invention is that it is not possible with the known devices to recognize the current-carrying capacity of the charging infrastructure or the rated current of the connection device used at a charging station and to take into account for the control of the charging current. EP 0 622 265 B1 this merely indicates that data representing the electrical properties of the socket is stored in an electrical data storage device, not how these data are associated with a particular utility infrastructure. Further, there is the problem that known travel adapters used to meet different connection standards in different countries when connecting electrical appliances normally only have one degree of protection with little protection DIN 40 050 satisfy (for example IP20 according to DIN 40 050 ).

Die bekannten Maßnahmen zur Begrenzung des Stromes beim Laden der Batterie eines Elektrofahrzeuges sind zwar dazu geeignet, die Strombelastbarkeit des Ladekabels (Entwurf von IEC 62196-2 ) oder auch die Strombelastbarkeit unterschiedlicher Ladestationen und der Ladeinfrastruktur, der diese angehören, ( EP 0 622 265 31 ) zu erfassen. Es wird jedoch keine Lösung für das Problem angegeben, dass die bekannten Systeme nicht dazu geeignet sind, den maximalen Ladestrom automatisch zu erfassen und gegebenenfalls anzupassen, wenn das Elektrofahrzeug an einer Ladestation einer bestimmten Ladeinfrastruktur mit einem Strom geladen werden soll, der die Strombelastbarkeit dieser Ladeinfrastruktur nicht übersteigt.The known measures for limiting the current when charging the battery of an electric vehicle are indeed suitable, the current carrying capacity of the charging cable (Draft of IEC 62196-2 ) or the current carrying capacity of different charging stations and the charging infrastructure to which they belong ( EP 0 622 265 31 ) capture. However, no solution is given for the problem that the known systems are not suitable for automatically detecting and, if necessary, adjusting the maximum charge current if the electric vehicle is to be charged at a charging station of a particular charging infrastructure with a current that determines the current-carrying capacity of this charging infrastructure does not exceed.

Von daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Mittel zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeuges (einer Batterie in dem Elektrofahrzeug) an einer Ladestation zu finden, mit denen eine Erfassung der Strombelastbarkeit der Ladeinfrastruktur an Ladestationen in verschiedenen Ländern, in denen die Ladeinfrastruktur ein Laden mit unterschiedlichen Nennströmen erlaubt, ermöglicht wird, ohne dass zusätzliche Maßnahmen zur Erfassung und Einstellung eines maximalen Ladestromes erforderlich werden. Fahrzeugführern soll insbesondere die Möglichkeit gegeben werden, ein Elektrofahrzeug im grenzüberschreitenden Verkehr länderspezifisch laden zu können, ohne spezielle Maßnahmen zur Erfassung und Einstellung des Ladestromes treffen zu müssen. Die für das Laden des Elektrofahrzeuges eingesetzte Vorrichtung soll schaltungstechnisch möglichst einfach realisierbar sein. Weiterhin sollen die Mittel zum Laden des Elektrofahrzeuges auch einer Schutzart gemäß DIN 40 050 mit erhöhtem Schutz genügen, beispielsweise > IP44.It is therefore an object of the present invention to find means for electrically charging an electric vehicle (a battery in the electric vehicle) at a charging station, with which a detection of the current carrying capacity of the charging infrastructure at charging stations in different countries, in which the charging infrastructure with a loading allows different rated currents, without additional measures for detecting and setting a maximum charging current are required. In particular, drivers should be able to load an electric vehicle in cross-border traffic country-specific, without having to take special measures to detect and adjust the charging current. The device used for charging the electric vehicle should be as simple as possible to implement circuitry. Furthermore, the means for charging the electric vehicle and a degree of protection according to DIN 40 050 with increased protection, for example> IP44.

Dieses Problem wird gelöst durch die Vorrichtung und das Verfahren zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeuges, insbesondere eines Straßenfahrzeuges für die Beförderung von Personen und/oder Waren oder eines Arbeitsfahrzeuges mit Hybrid- oder Elektroantrieb, an einer Ladestation gemäß der vorliegenden Erfindung. This problem is solved by the apparatus and the method for electrically charging an electric vehicle, in particular a road vehicle for the transport of persons and / or goods or a work vehicle with hybrid or electric drive, to a charging station according to the present invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist auf:

  • (a) eine Fahrzeug-Anschlussvorrichtung zum Anschluss der Vorrichtung an das Elektrofahrzeug,
  • (b) eine Ladestation-Anschlussvorrichtung zum Anschluss der Vorrichtung an die Ladestation,
  • (c) eine Ladeleitung zwischen der Fahrzeug-Anschlussvorrichtung und der Ladestation-Anschlussvorrichtung, wobei die Ladeleitung zur Übertragung eines Ladestromes von der Ladestation zum Fahrzeug dient,
  • (d) mindestens ein in der Ladestation-Anschlussvorrichtung geschaltetes Kodierelement,
  • (e) Mittel zum Erfassen eines Kodierwertes des Kodierelements und
  • (f) eine Kodierleitung zwischen dem mindestens einen Kodierelement und dem Mittel zum Erfassen des Kodierwertes.
The device according to the invention comprises:
  • (a) a vehicle connection device for connecting the device to the electric vehicle,
  • (b) a charging station connecting device for connecting the device to the charging station,
  • (c) a charging line between the vehicle terminal device and the charging station connecting device, wherein the charging cable is used to transmit a charging current from the charging station to the vehicle,
  • (d) at least one coding element connected in the charging station connecting device,
  • (e) means for detecting a coding value of the coding element and
  • (f) a coding line between the at least one coding element and the means for detecting the coding value.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • (a) Verbinden der die Fahrzeug-Anschlussvorrichtung und die Ladestation-Anschlussvorrichtung aufweisenden Ladeleitung über die Fahrzeug-Anschlussvorrichtung mit dem Fahrzeug,
  • (b) Auswählen der länderspezifischen Konfiguration der Ladestation-Anschlussvorrichtung und
  • (c) Verbinden der Ladestation-Anschlussvorrichtung in der ausgewählten länderspezifischen Konfiguration mit der Ladestation.
The method according to the invention comprises the following method steps:
  • (a) connecting the charging line having the vehicle connecting device and the charging station connecting device via the vehicle connecting device to the vehicle,
  • (b) selecting the country-specific configuration of the charging station connecting device and
  • (c) connecting the charging station connector in the selected country specific configuration to the charging station.

Der maximale Ladestrom wird dann mittels der folgenden weiteren Verfahrensschritte ermittelt und eingestellt:

  • (d) Ermitteln der ausgewählten länderspezifischen Konfiguration der Ladestation-Anschlussvorrichtung durch Messen des zur länderspezifischen Konfiguration der Ladestation-Anschlussvorrichtung zugeordneten Kodierwertes des in der Ladestation-Anschlussvorrichtung geschalteten Kodierelements,
  • (e) Ermitteln einer Strombelastbarkeit der Ladestation durch Zuordnen des gemessenen Kodierwertes zu der Strombelastbarkeit und
  • (f) Einstellen des maximalen Ladestromes aufgrund der ermittelten Strombelastbarkeit der Ladestation.
The maximum charging current is then determined and set by means of the following further method steps:
  • (d) determining the selected country-specific configuration of the charging station connecting device by measuring the code value of the coding element connected in the charging station connecting device for the country-specific configuration of the charging station connecting device,
  • (E) determining a current carrying capacity of the charging station by assigning the measured Kodierwertes to the current carrying capacity and
  • (F) Setting the maximum charging current due to the determined current capacity of the charging station.

Die Ladestation-Anschlussvorrichtung kann insbesondere ein Ladestation-Steckverbinder und ganz besonders bevorzugt ein Ladestationstecker sein. In entsprechender Art und Weise kann die Fahrzeug-Anschlussvorrichtung insbesondere ein Fahrzeug-Steckverbinder und ganz besonders bevorzugt ein Fahrzeugstecker sein.The charging station connecting device may in particular be a charging station connector and very particularly preferably a charging station connector. In a corresponding manner, the vehicle connection device may in particular be a vehicle connector and very particularly preferably a vehicle connector.

Durch Integrieren eines Kodierelements in die Ladestation-Anschlussvorrichtung ist es möglich, die charakteristischen Eigenschaften der Ladeinfrastruktur (insbesondere Strombelastbarkeit bzw. Nennstrom) automatisch zu ermitteln. Denn die Ladeinfrastruktur geht mit unterschiedlichen räumlichen Konfigurationen des Steckers und der Steckdosen einher, die in unterschiedlichen Ländern verwendet werden. In den Stromnetzen gelten in verschiedenen Ländern unterschiedliche Standards für den Steckverbinderaufbau. Daher werden unterschiedliche Steckverbinder für das Laden erforderlich. Indem in jedem Steckverbindertyp ein bestimmtes Kodierelement mit einem der jeweiligen länderspezifischen Konfiguration des Steckverbindertyps eindeutig zugeordneten Kodierwert verwendet wird, können die charakteristischen Eigenschaften des jeweiligen Stromnetzes ermittelt und beispielsweise der maximale Ladestrom eingestellt werden. Damit kann über die Erfassung des Kodierwertes des Kodierelements die Strombelastbarkeit bzw. der Nennstrom der Ladestrominfrastruktur ermittelt und diese Information in geeigneter Weise an eine Steuerung für den Ladestrom übermittelt werden. Durch die Auswahl des geeigneten Steckverbindertyps, der allein an einer bestimmten Ladestation verwendet werden kann, wird die Strombelastbarkeit bzw. der Nennstrom an der gewählten Ladestation ermittelt. Ein dabei erhältliches individualisierendes Signal ist dazu geeignet, an eine Steuerung weitergeleitet und in der Steuerung derart weiterverarbeitet zu werden, dass beim Laden eine durch die Ladeinfrastruktur akzeptable Stromstärke nicht überschritten wird.By integrating a coding element in the charging station connecting device, it is possible to automatically determine the characteristic properties of the charging infrastructure (in particular current-carrying capacity or nominal current). Because the charging infrastructure is associated with different spatial configurations of the plug and the sockets that are used in different countries. In the power grids different standards for the connector design apply in different countries. Therefore, different connectors are required for charging. By using a specific coding element with a coding value uniquely assigned to the respective country-specific configuration of the connector type in each connector type, the characteristic properties of the respective power network can be determined and, for example, the maximum charging current can be set. Thus, the current carrying capacity or the nominal current of the charging current infrastructure can be determined via the detection of the coding value of the coding element and this information can be transmitted in a suitable manner to a controller for the charging current. By selecting the appropriate type of connector, which can be used alone at a particular charging station, the current rating or the rated current is determined at the selected charging station. An individualizing signal which is available for this purpose is suitable for being forwarded to a controller and further processed in the controller in such a way that, during charging, an amperage which is acceptable by the charging infrastructure is not exceeded.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Kodierelement ein Kodierwiderstand, wobei der Kodierwert der Widerstandswert des Kodierwiderstandes ist. Ganz besonders bevorzugt sind der Kodierwiderstand ein ohmscher Widerstand und der Kodierwert der ohmsche Widerstandswert, wobei das Mittel zum Erfassen des Kodierwertes in diesem Falle einen gegen eine Mess-Gleichspannung geschalteten ohmschen Messwiderstand umfasst. Alternativ kann das Kodierelement auch ein RC-Glied mit länderspezifisch ausgewählter Impedanz sein.In a preferred embodiment of the invention, at least one coding element is a coding resistor, wherein the coding value is the resistance value of the coding resistor. The coding resistor is very particularly preferably an ohmic resistor and the coding value is the ohmic resistance value, wherein the means for detecting the coding value in this case comprises an ohmic measuring resistor connected against a measuring DC voltage. Alternatively, the coding element may also be an RC element with a country-specific selected impedance.

In einer möglichst einfachen Ausführungsform der Erfindung ist der Kodierwiderstand in der Ladestation-Anschlussvorrichtung gegen Masse geschaltet. Das Mittel zum Erfassen des Widerstandswertes des Widerstandes kann insbesondere durch eine Spannungsmessvorrichtung, eine Gleichspannungsmessvorrichtung im Falle eines ohmschen Kodierwiderstandes und eine Wechselspannungsmessvorrichtung im Falle eines RC-Gliedes als Kodierwiderstand, realisiert sein, beispielsweise indem ein Spannungsteiler aus dem. Kodierwiderstand und einem weiteren Messwiderstand gebildet wird, der von einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird, einer Gleichspannung im Falle eines ohmschen Kodierwiderstandes oder einer Wechselspannung im Falle des RC-Gliedes, wobei zwischen dem Kodier- und dem Messwiderstand eine Spannung gegen Masse gemessen wird. Über die gemessene Spannung ist der Widerstandswert des Kodierwiderstandes ermittelbar. Um zum einen den Kodierwiderstand in der Ladestation-Anschlussvorrichtung und zum anderen den Messwiderstand und die Spannungsmessvorrichtung an einem dazu beabstandeten Ort anordnen zu können, wird zusätzlich zwischen dem Kodierwiderstand und dem Messwiderstand eine Kodierleitung geschaltet, die einen beliebigen Abstand zwischen beiden arten zulässt. Die Kodierleitung kann zusammen mit den Stromversorgungsleitungen in einem gemeinsamen Kabel untergebracht sein.In a very simple embodiment of the invention, the coding resistor in the charging station connecting device is connected to ground. The means for detecting the resistance value of the resistor can be realized in particular by a voltage measuring device, a DC voltage measuring device in the case of an ohmic Kodierwiderstandes and an AC voltage measuring device in the case of an RC element as Kodierwiderstand, for example by a Voltage divider from the. Encoding resistor and a further measuring resistor is formed, which is acted upon by an electrical voltage, a DC voltage in the case of an ohmic coding resistor or an AC voltage in the case of the RC element, wherein between the coding and the measuring resistor, a voltage to ground is measured. The resistance of the coding resistor can be determined via the measured voltage. In order to be able to arrange the coding resistor in the charging station connecting device on the one hand and the measuring resistor and the voltage measuring device at a location spaced apart therefrom, a coding line is additionally connected between the coding resistor and the measuring resistor, which allows an arbitrary distance between the two types. The coding line can be accommodated together with the power supply lines in a common cable.

Wenn der ohmsche Kodierwiderstand mit R, der ohmsche Messwiderstand mit R, die elektrische Spannung, mit der der Spannungsteiler beaufschlagt wird, mit UA und die im. Spannungsteiler gemessene Spannung mit UB bezeichnet werden, ergibt sich folgende Beziehung zwischen den genannten Größen:

Figure 00050001
If the ohmic coding resistor is R, the ohmic measuring resistor is R, the electrical voltage applied to the voltage divider is U A and that in. Voltage divider measured voltage with U B , the following relationship between the mentioned sizes results:
Figure 00050001

Damit lässt sich bei Kenntnis der fest vorgegebenen Größen R und UA sowie der gemessenen Größe UB der Widerstandswert RK des Kodierwiderstandes errechnen, sodass damit über die eindeutige Zuordnung des Kodierwiderstandes zur Strombelastbarkeit indirekt die Strombelastbarkeit der Ladeinfrastruktur bestimmt ist.Thus, knowing the fixed values R and U A and the measured quantity U B, the resistance value R K of the coding resistor can be calculated, so that the current carrying capacity of the charging infrastructure is indirectly determined by the unambiguous assignment of the coding resistor to the current carrying capacity.

Grundsätzlich sind verschiedene Ladebetriebsarten möglich. Für Elektrofahrzeuges sind die Ladebetriebsarten 1 bis 4 bekannt, deren Spezifikationen in IEC 61851-1 festgelegt sind. Bei der Ladebetriebsart 2 erfolgt der Anschluss des Elektrofahrzeuges an das ein- oder dreiphasige Wechselstromnetz unter Verwendung genormter und damit länderspezifisch konfigurierter Steckdosen und unter Verwendung von Netz- und Schutzleiter gemeinsam mit einer Steuerungs- und Führungsfunktion (Pilotfunktion) zwischen dem Elektrofahrzeug und dem Stecker oder Steuergerät im Kabel. Von daher kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein elektronisches Steuergerät zur Steuerung und Überwachung des Ladegerätes und Einstellung des maximalen Stromes gemäß IEC 61851 und IEC 62196 für die Ladebetriebsart 2 vorgesehen sein.Basically, different charging modes are possible. For electric vehicles are the charging modes 1 to 4 known whose specifications are in IEC 61851-1 are fixed. In the charging mode 2 The electric vehicle is connected to the single- or three-phase AC grid using standardized and country-specific configured sockets and using mains and earth conductors together with a control and guidance function (pilot function) between the electric vehicle and the plug or control unit in the cable. Therefore, in a preferred embodiment of the invention, an electronic control device for controlling and monitoring the charger and setting the maximum current according to IEC 61851 and IEC 62196 for the charging mode 2 be provided.

Dieses Steuergerät kann in die Ladeleitung integriert sein. In dieser Ausführungsform kann sich das Mittel zum Erfassen des Kodierwertes des Kodierelements, beispielsweise der Messwiderstand und die Spannungsmessvorrichtung, in dem elektronischen Steuergerät befinden, da eine für die Spannungsmessung erforderliche Gleichspannung in einem derartigen Steuergerät typischerweise zur Verfügung steht. Zwar können die beiden Funktionen alternativ in der Ladestation-Anschlussvorrichtung untergebracht sein. Eine einfacher realisierbare Ausführungsform ist es jedoch, hierfür ein separates in die Ladeleitung integriertes Steuergerät (Ladebetriebsart 2) vorzusehen, das auch als In Cable Control Box (ICCB) bezeichnet wird.This control unit can be integrated in the charging line. In this embodiment, the means for detecting the coding value of the coding element, for example the measuring resistor and the voltage measuring device, may be located in the electronic control unit, since a DC voltage required for the voltage measurement is typically available in such a control device. Although the two functions can alternatively be accommodated in the charging station connecting device. However, it is a simpler embodiment to provide a separate control unit (charging mode 2) integrated into the charging line, which is also referred to as the In Cable Control Box (ICCB).

Somit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin eine elektronische Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals zur Ansteuerung einer elektronischen Schaltung zur Steuerung. des Ladestromes aufweisen, die in der ICCB untergebracht ist. Diese kann demgemäß mittels des Steuersignals insbesondere dazu dienen, das Ladegerät im Fahrzeug anzusteuern, um den Ladestrom zu regeln. Die genannte elektronische Steuerschaltung kann beispielsweise eine elektronische Schaltung sein, wie sie in EP 0 622 265 B1 für den dortigen Adapter beschrieben ist. D. h. diese elektronische Schaltung umfasst beispielsweise eine elektrische Datenspeichervorrichtung zum Speichern von Daten, die die Strombelastbarkeit der Ladestation darstellen, eine Logikvorrichtung zum Lesen der elektrischen Daten von der Datenspeichervorrichtung und zur Erzeugung eines Identifizierungssignals, das die Strombelastbarkeit darstellt, sowie eine mit der Fahrzeug-Anschlussvorrichtung verbundene Übertragungsvorrichtung zum Übertragen des Identifizierungssignals an das Batterieladegerät im Elektrofahrzeug.Thus, the device according to the invention may further comprise an electronic circuit for generating a control signal for driving an electronic circuit for control. the charging current, which is housed in the ICCB. This can accordingly serve by means of the control signal in particular to control the charger in the vehicle to regulate the charging current. Said electronic control circuit may be, for example, an electronic circuit, as in EP 0 622 265 B1 for the local adapter is described. Ie. This electronic circuit includes, for example, an electrical data storage device for storing data representing the current-carrying capacity of the charging station, a logic device for reading the electrical data from the data storage device and generating an identification signal representing the current-carrying capacity, and a transmission device connected to the vehicle connecting device for transmitting the identification signal to the battery charger in the electric vehicle.

Falls die elektronische Schaltung zur Erzeugung des an das Batterieladegerät gerichteten Steuersignals nicht in der ICCB integriert ist, die wiederum in das Ladekabel integriert sein kann, kann diese elektronische Schaltung grundsätzlich auch in die Ladestation-Anschlussvorrichtung integriert sein. In diesem Falle braucht die Kodierleitung nicht einen größeren Abstand zwischen dem Kodierelement und dem Mittel zum Erfassen des Kodierwertes des Kodierelements zu überbrücken und dazu gegebenenfalls in die Ladeleitung integriert zu sein. Vielmehr überbrückt die Kodierleitung in diesem Falle lediglich einen sehr kleinen Abstand innerhalb der Ladestation-Anschlussvorrichtung zwischen dem dort angeordneten Kodierelement und der dort angeordneten Erfassungsvorrichtung für den Kodierwert.If the electronic circuit for generating the control signal directed to the battery charger is not integrated in the ICCB, which in turn may be integrated in the charging cable, this electronic circuit can in principle also be integrated in the charging station connecting device. In this case, the coding line does not need to bridge a greater distance between the coding element and the means for detecting the coding value of the coding element and optionally to be integrated into the charging line. Rather, in this case, the coding line bridges only a very small distance within the charging station connection device between the coding element arranged there and the detection device for the coding value arranged there.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner, Einstellmittel zur manuellen Einstellung eines maximalen Ladestromes auf einen Wert Iman aufweist. Damit wird der Ladestrom Ilade zusätzlich auf Iman manuell begrenzt. Falls dieser Wert unterhalb des durch die Strombelastbarkeit der Ladeinfrastruktur vorgegebenen Nennstromes Inenn liegt, wird der Ladestrom auf den manuell eingestellten Wert Iman eingestellt, andernfalls wird automatisch auf den Nennstrom Inenn begrenzt, d. h. Ilade = min(Iman, Inenn). Das Einstellmittel kann durch eine elektronische Schaltung realisiert sein. Zur manuellen Betätigung kann ein elektronisches Stellmittel vorgesehen sein, das beispielsweise in Form eines Schiebereglers ausgebildet ist. Dieses Stellmittel kann sich beispielsweise an der ICCB, die in die Ladeleitung integriert ist, befinden. Alternativ können sich die hierfür benötigte elektronische Schaltung und des Stellmittel auch an der Ladestation-Anschlussvorrichtung befinden.Furthermore, it can be provided that the device according to the invention further comprises adjusting means for manually setting a maximum charging current to a value I man . So that the charging current I is limited to in addition to I manually loaded. If this value is below that due to the current carrying capacity of the charging infrastructure given nominal current I nenn , the charging current is set to the manually set value I man , otherwise it is automatically limited to the rated current I nenn , ie I charge = min (I man , I nenn ). The adjusting means may be realized by an electronic circuit. For manual actuation, an electronic adjusting means may be provided, which is designed, for example, in the form of a slide control. This actuating means may be located, for example, on the ICCB which is integrated in the charging line. Alternatively, the electronic circuit and the actuating means required for this purpose may also be located at the charging station connecting device.

Für die vorstehend erläuterte Erfindung sind mehrere Realisierungsvarianten möglich:
In einer ersten Realisierungsvariante weist die Ladestation-Anschlussvorrichtung eine ladestationseitige Steckverbinderaufnahme und einen mit der Steckverbinderaufnahme lösbar verbindbaren Wechselsteckverbinder in einer länderspezifischen Konfiguration auf, wobei das Kodierelement in dem Wechselsteckverbinder mit einem die länderspezifische Konfiguration individualisierenden Kodierwert geschaltet ist. Für jeden Wechselsteckverbindertyp einer bestimmten räumlichen Konfiguration, die gemäß einer länderspezifischen Norm gestaltet ist, gibt es demnach eindeutig ein Kodierelement mit einem individuell vorgegebenen Kodierwert, vorzugsweise einen Kodierwiderstand mit einem vorgegebenen Widerstandswert, wobei sich die Kodierwerte bzw. Widerstandswerte für Wechselsteckverbinder unterschiedlichen Typs unterscheiden und jeweils einen genormten Wert annehmen.
For the above-described invention, several implementation variants are possible:
In a first implementation variant, the charging station connecting device has a charging station-side connector receptacle and a detachable connectable to the connector receptacle adapter in a country-specific configuration, wherein the coding element is connected in the removable connector with a country-specific configuration customizing coding value. Thus, for any type of interchangeable connector type of a particular spatial configuration designed in accordance with a country-specific standard, there is clearly a coding element having an individually predetermined coding value, preferably a coding resistor having a predetermined resistance value, the coding values for alternating connectors of different types differing respectively adopt a standardized value.

Mit dieser Realisierungsvariante kann für den Anschluss des Elektrofahrzeuges an eine Ladestation in einem bestimmten Land mit einem vorgegebenen Anschlusstyp ein dazu passender Wechselsteckverbinder verwendet werden. Hierzu führt ein Anwender stets einen Satz von Wechselsteckverbindern für die besuchten Reiseländer mit, um diese in dem jeweiligen Land einzusetzen. Indem der passende Wechselsteckverbinder ein Kodierelement mit einem zu diesem Typ zugehörigen Kodierwert aufweist, wird mit dem Mittel zum Erfassen des Kodierwertes, beispielsweise mit der Spannungsmessung, automatisch bestimmt, welchem Anschlusstyp die Ladestation angehört, indem der Kodierwert des Kodierelements in dem Wechselsteckverbinder gemessen wird, und damit automatisch auch, welche Strombelastbarkeit für die Ladeinfrastruktur gilt, der die Ladestation angehört. Der Fahrzeugführer muss bei einer Reise durch verschiedene Länder daher lediglich die passenden Wechselstecker mit sich führen, um jeweils an einer Ladestation mit dem passenden Wechselstecker eine automatische Einstellung der Ladebedingungen zu erreichen. Der Ladestrom kann dann, ausgehend von der Ermittlung der Strombelastbarkeit in dem jeweiligen Land, beispielsweise von dem Ladegerät der Batterie des Elektrofahrzeuges eingestellt werden, sodass er unter einer durch die Strombelastbarkeit gegebenen Grenze bleibt.With this implementation variant can be used for connecting the electric vehicle to a charging station in a particular country with a given connection type a matching plug-in connector. For this purpose, a user always carries with him a set of interchangeable connectors for the visited travel countries in order to use them in the respective country. By having a suitable interchangeable connector having a coding value with an encoding value associated therewith, the means for detecting the coding value, for example voltage measurement, automatically determines which type of connector the charger belongs to by measuring the coding value of the coding element in the alternate connector, and thus also automatically, which current carrying capacity applies to the charging infrastructure, which belongs to the charging station. Therefore, when driving through different countries, the driver only has to carry the appropriate adapter plugs with him in order to automatically adjust the charging conditions at a charging station with the appropriate adapter plug. The charging current can then be set based on the determination of the current-carrying capacity in the respective country, for example by the charger of the battery of the electric vehicle, so that it remains below a limit given by the current-carrying capacity.

Der Wechselsteckverbinder kann beispielsweise ein Wechselstecker sein. Die Steckverbinderaufnahme kann ebenfalls ein Stecker sein. In diesem Falle weist der Wechselsteckverbinder Buchsen zur Aufnahme der Steckverbinderaufnahme auf. Typischerweise weist der Wechselsteckverbinder vier Stifte auf, von denen drei für die Stromübertragung (Spannungsphasenleiter, Nullleiter, und Masse-/Schutzleiter) und einer für die Kodierleitung verwendet werden. Die Steckverbinderaufnahme ist in einem derartigen Falle ebenfalls vierpolig, um die genannten Leitungen zu schalten. im Wechselsteckverbinder ist das Kodierelement vorzugsweise zwischen dem Masse-/Schutzkontakt und dem Kontakt für die Kodierleitung geschaltet.The alternating connector may be, for example, an AC plug. The connector receptacle may also be a plug. In this case, the alternate connector has sockets for receiving the connector receptacle. Typically, the alternate connector has four pins, three of which are used for power transmission (voltage phase, neutral, and ground / ground) and one for the encoder. The connector receptacle is in such a case also four-pole to switch said lines. in the alternate connector, the coding element is preferably connected between the ground / ground contact and the contact for the coding line.

Nach der Auswahl eines länderspezifischen Wechselsteckverbinders werden die Leistungsleiter mit den länderspezifischen Leistungskontakten an der Ladestation, der Schutzleiter mit dem länderspezifischen Schutzkontakt an der Ladestation und die Kodierleitung mit dem Kodieranschluss der Steckverbinderaufnahme kontaktiert.After selecting a country-specific adapter, the power conductors are contacted with the country-specific power contacts at the charging station, the protective conductor with the country-specific protective contact at the charging station and the coding line with the coding of the connector receptacle.

Durch Erkennung der länderspezifischen Kodierung des Wechselsteckers und damit der Strombelastbarkeit der Ladeinfrastruktur kann der Ladestrom mittels der Steuerung für den Ladestrom unterbrochen werden, wenn dieser den durch die Strombelastbarkeit der Ladeinfrastruktur vorgegebenen Maximalwert des Stromes überschreitet.By detecting the country-specific coding of the adapter plug and thus the current carrying capacity of the charging infrastructure, the charging current can be interrupted by means of the control for the charging current, if this exceeds the maximum value of the current predetermined by the current carrying capacity of the charging infrastructure.

In einer zweiten Realisierungsvariante weist die Ladestation-Anschlussvorrichtung einen länderspezifisch konfigurierbaren Umschaltsteckverbinder auf, in dem in Abhängigkeit von dessen länderspezifisch ausgewählter Konfiguration mindestens zwei Kodierelemente mit jeweils einem die länderspezifische Konfiguration individualisieren Kodierwert geschaltet sind. Der Umschaltsteckverbinder ist derart ausgebildet, dass die verschiedenen räumlichen Konfigurationen des Steckverbinders für unterschiedliche Anschlusstypen einer Ladestation durch dessen manuelle Manipulation realisierbar sind. Beispielsweise können Anschlussstifte des Umschaltsteckverbinders je nach Bedarf selektiv aus- oder eingefahren werden, um die für den Anschluss an die Ladestation kongruente räumliche Konfiguration zu realisieren. Mit der mechanischen Umordnung der Anschlussstifte wird darüber hinaus gezielt jeweils ein bestimmtes Kodierelement mit einem vorgegebenen Kodierwert aktiv geschaltet, sodass es zu einer bestimmten räumlichen Konfiguration, die gemäß einer länderspezifischen Norm gestaltet ist, eindeutig ein Kodierelement mit einem vorgegebenen Kodierwert gibt, vorzugsweise einen Kodierwiderstand mit einem vorgegebenen Widerstandswert, wobei sich die Kodierwerte bzw. Widerstandswerte für Wechselsteckverbinder unterschiedlichen Typs unterscheiden und jeweils einen genormten Wert annehmen.In a second implementation variant, the charging station connecting device has a country-specific configurable switching connector in which, depending on the country-specific selected configuration, at least two coding elements each having a coding value customizing the country-specific configuration are connected. The switchover connector is designed such that the different spatial configurations of the connector for different connection types of a charging station can be realized by its manual manipulation. For example, pins of the changeover connector can be selectively extended or retracted as needed to realize the congruent for connection to the charging station spatial configuration. With the mechanical rearrangement of the pins, moreover, a specific coding element with a given coding value is selectively activated in each case, so that a coding element with a given coding value is clearly assigned to a specific spatial configuration which is designed in accordance with a country-specific standard, preferably a coding resistor one given resistance value, wherein the coding values or resistance values for alternating connectors of different types differ and each assume a standardized value.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise für eine ladeinfrastrukturseitige Ladespannung von 230 V AC ausgelegt. Alle Ladestrom leitenden Teile sind beispielsweise für einen maximalen Ladestrom von 16 A AC ausgelegt.The device according to the invention is designed, for example, for a charge-side charging voltage of 230 V AC. All charging current conducting parts are designed, for example, for a maximum charging current of 16 A AC.

Der Wechselsteckverbinder mit der Steckverbinderaufnahme der ersten Realisierungsvariante kann in einer bevorzugten Ausführungsform im gesteckten Zustand gegen dazwischen eindringende Feuchtigkeit und Fremdkörper abgedichtet sein. Zur Erhöhung der Schutzart nach DIN 40 050 , von beispielsweise IP20 ausgehend, wird die Abdichtung vorgesehen. Diese Abdichtung kann beispielsweise eine Gummi- oder Silikondichtung sein, sodass im gesteckten Zustand keine Feuchtigkeit und keine Fremdkörper zwischen den Wechselsteckverbinder und die Steckverbinderaufnahme und damit auch in deren Gehäuse eindringen können. Die Abdichtung kann entweder am Wechselsteckverbinder oder an der Steckverbinderaufnahme befestigt sein. Bevorzugt ist eine Befestigung der Abdichtung an der Steckverbinderaufnahme.The alternating connector with the connector receptacle of the first implementation variant can be sealed in a preferred embodiment in the inserted state against ingress of moisture and foreign matter. To increase the degree of protection DIN 40 050 Starting from, for example, IP20, the seal is provided. This seal may be, for example, a rubber or silicone seal, so that in the mated state no moisture and no foreign body between the AC connector and the connector receptacle and thus can penetrate into the housing. The seal may be attached either to the alternate connector or to the connector receptacle. An attachment of the seal to the connector receptacle is preferred.

In einer weiter bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weisen der Wechselsteckverbinder und die Steckverbinderaufnahme der ersten Realisierungsvariante mechanische Verriegelungsmittel auf, die diese im gesteckten Zustand zusammenhalten. Mit dieser weiteren technischen Maßnahme kann eine noch höhere Schutzart erreicht werden, da die Abdichtung sicher aufrecht erhalten wird. Insbesondere ist es möglich, ein Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz und kleinen Fremdkörpern, insbesondere auch unter einer Einwirkung eines Wasserstrahls, zu verhindern. Dadurch wird der Einsatz der Ladeleitung im Außenbereich ermöglicht, sodass eine Ausführung gemäß einer Schutzart >IP44 erreicht werden kann.In a further preferred embodiment of the invention, the interchangeable connector and the connector receptacle of the first implementation variant on mechanical locking means, which hold them together in the inserted state. With this further technical measure, an even higher degree of protection can be achieved because the seal is safely maintained. In particular, it is possible to prevent penetration of moisture, dirt and small foreign bodies, in particular under the action of a jet of water. This makes it possible to use the charging cable outdoors, so that a version with degree of protection> IP44 can be achieved.

Vorzugsweise sind der Fahrzeug-Steckverbinder, die Ladeleitung, gegebenenfalls das elektronische Steuergerät zur Steuerung und Überwachung des Ladegerätes im Fahrzeug und der Wechselsteckverbinder fest und damit untrennbar miteinander verbunden.Preferably, the vehicle connector, the charging line, possibly the electronic control unit for controlling and monitoring the charger in the vehicle and the AC plug connector are fixed and thus inseparable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Umschaltsteckverbinder der zweiten Realisierungsvariante ein mechanisches Umschaltmodul zur länderspezifischen Konfiguration von dessen Kontaktstiften und zum Durchschalten jeweils eines zugehörigen Kodierelements mit einem individualisierenden Kodierwert zu jeder länderspezifischen Konfiguration der Kontaktstifte auf. Daher ist durch das Umschaltmodul in diesem Falle zu jeder länderspezifischen Konfiguration der Kontaktstifte jeweils ein zugehöriges Kodierelement mit einem individualisierenden Kodierwert schaltbar. Durch Umschaltung des Umschaltsteckverbinders in eine andere räumliche Konfiguration entsprechend einem bestimmten Anschlusstyp eines Landes, wird damit zusätzlich auch das diesem Land zugeordnete Kodierelement aktiv geschaltet, sodass das Mittel zum Erfassung des Kodierwertes den Kodierwert messen und indirekt damit auch die Strombelastbarkeit der Ladestation detektieren kann.In a further preferred embodiment of the invention, the switchover connector of the second implementation variant has a mechanical switchover module for the country-specific configuration of its contact pins and for connecting in each case an associated coding element with an individualizing coding value to each country-specific configuration of the contact pins. Therefore, in each case an associated coding element with an individualizing coding value can be switched by the switching module for each country-specific configuration of the contact pins. By switching the Umschaltsteckverbinders in a different spatial configuration corresponding to a particular type of connection of a country, thus additionally associated with this country coding is activated, so that the means for detecting the Kodierwertes measure the Kodierwert and thus indirectly detect the current carrying capacity of the charging station.

Das mechanische Umschaltmodul kann beispielsweise gegen eindringende Feuchtigkeit und Fremdkörper geschützte und manuell betätigbare Umschalttaster aufweisen, mit denen die Kontaktstifte aus dem Umschaltsteckverbinder ausfahrbar und in diesen einfahrbar sind, um die gewünschte räumliche Konfiguration auszubilden. Ein Kontaktstift wird in diesem Falle durch manuelles Aufdrücken auf den entsprechenden Umschalttaster ausgefahren und in dieser Stellung vorzugsweise arretiert. Das erneute Einfahren kann beispielsweise durch Entarretieren des Kontaktstiftes und Zurückfahren mittels eines elastischen Elements, wie einer Feder, erfolgen.The mechanical switching module may have, for example, protected against penetrating moisture and foreign body and manually operable switch, with which the pins from the Umschaltsteckverbinder extendable and retractable to form the desired spatial configuration. A contact pin is extended in this case by manual pressing on the corresponding switching button and preferably locked in this position. The renewed retraction can for example be done by unlocking the contact pin and retraction by means of an elastic element, such as a spring.

Vorzugsweise sind der Fahrzeug-Steckverbinder, die Ladeleitung, gegebenenfalls das elektronische Steuergerät zur Steuerung und Überwachung des Ladegerätes im Fahrzeug und der Umschaltsteckverbinder fest und damit untrennbar miteinander verbunden.Preferably, the vehicle connector, the charging line, possibly the electronic control unit for controlling and monitoring the charger in the vehicle and the Umschaltsteckverbinder are fixed and thus inseparable.

Die Umschalttaster sind am Umschaltsteckverbinder vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Fläche, die parallel zur Fläche der Kontaktstifte verläuft, angebracht. Die Arme der Umschalttaster sind gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit geschützt. Hierzu können die Umschalttaster mit Wellschläuchen oder Faltenbälgen geschützt sein, indem die Wellschläuche über die Taster gestülpt sind. Die Enden der Wellschläuche sind mit den Umschalttastern wasserdicht verbunden. Hierzu sind ein Ende jedes Wellschlauches mit dem jeweiligen Umschalttaster und das andere Ende mit dem Gehäuse des Umschaltsteckverbinders verbunden.The switching buttons are preferably mounted on the switching connector substantially perpendicular to a surface which extends parallel to the surface of the contact pins. The arms of the toggle switch are protected against ingress of moisture. For this purpose, the switch-over with corrugated hoses or bellows can be protected by the corrugated tubes are slipped over the buttons. The ends of the corrugated hoses are waterproof connected to the switch buttons. For this purpose, one end of each corrugated hose are connected to the respective switchover switch and the other end to the housing of the changeover connector.

Die Arme der Umschalttaster und die Wellschläuche können in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mittels einer Abdeckung abgekapselt werden. Um die Umschalttaster in diesem Falle betätigen zu können, können zusätzliche seitlich angebrachte und verschiebbare Taster vorgesehen sein, die in Führungsschlitzen geführt werden. Diese Variante hat zwar den Nachteil, dass die Feuchtigkeit und der Schmutz oder die Fremdkörper durch die Führungsschlitze unter die Abdeckung eindringen können. Obwohl die Wasserdichtigkeit des Gehäuses des Umschaltsteckverbinders durch die Wellschläuche an den Umschalttastern garantiert ist, könnten sich Feuchtigkeit und Schmutz unter der Abdeckung sammeln und Probleme verursachen. Das Ausmaß dieses zusätzlichen Problems kann durch Gummi- oder Silikondichtungen reduziert werden, die im Bereich der Führungsschlitze angebracht sind, sodass die Feuchtigkeit, der Schmutz und/oder die Fremdkörper nur noch in geringem Umfange oder überhaupt nicht mehr unter die Abdeckung eindringen können. Ansonsten ist diese Ausführungsform jedoch eleganter und ermöglicht ein ansprechenderes Design als die Ausführungsform ohne Abdeckung.The arms of the switch and the corrugated tubes can be encapsulated in a further embodiment of the invention by means of a cover. In order to operate the toggle switch in this case, additional laterally mounted and displaceable buttons can be provided, which are guided in guide slots. Although this variant has the disadvantage that the moisture and dirt or foreign bodies can penetrate through the guide slots under the cover. Although the waterproofness of the housing of the changeover connector through the Corrugated hoses are guaranteed on the toggle buttons, moisture and dirt could collect under the cover and cause problems. The extent of this additional problem can be reduced by the use of rubber or silicone gaskets located in the area of the guide slots so that the moisture, dirt and / or foreign bodies can penetrate only to a limited extent or not at all under the cover. Otherwise, however, this embodiment is more elegant and allows a more attractive design than the embodiment without cover.

Weiterhin können auch Abdichtungen im Bereich der Kontaktstifte des Umschaltsteckverbinders vorgesehen werden, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit, Schmutz und/oder Fremdkörper zu den Kontaktstiften vordringen, zumindest wenn diese mit der Ladestation verbunden sind. Hierzu können Abdichtungen, beispielsweise Gummi- oder Silikondichtungen, in der Anschlussebene, von der aus die Kontaktstifte hervortreten, vorgesehen sein.Furthermore, seals may also be provided in the region of the contact pins of the changeover connector in order to prevent moisture, dirt and / or foreign bodies from penetrating to the contact pins, at least when they are connected to the charging station. For this purpose, seals, for example rubber or silicone gaskets, can be provided in the connection plane from which the contact pins protrude.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Kontaktstifte des Umschaltsteckverbinders zusätzlich nichtleitende Spitzen auf. Damit wird vermieden, dass bei einem unbeabsichtigten Kontakt mit denjenigen Kontaktstiften, die nicht mit der Ladestation verbunden sind, kein elektrischer Strom fließt. Zwar ist es darüber hinaus bevorzugt, dass die Kontaktstifte, die für eine elektrische Kontaktierung gemäß einer bestimmten länderspezifischen räumlichen Konfiguration nicht verwendet werden, mit dem Spannungsphasen-, Null- bzw. Schutzleiter nicht verbunden sind. Jedoch stellt die nichtleitende Ausführung der Kontaktstiftspitzen eine zusätzliche Verbesserung zur Erhöhung der Sicherheit des Umschaltsteckverbinders dar.In a further preferred embodiment of the invention, the contact pins of the changeover connector additionally have non-conductive tips. This avoids that in case of unintended contact with those pins that are not connected to the charging station, no electric current flows. Although it is also preferred that the contact pins, which are not used for electrical contacting according to a specific country-specific spatial configuration, are not connected to the voltage phase, neutral or protective conductor. However, the non-conductive design of the contact pin tips is an additional improvement to increase the safety of the changeover connector.

Mit den genannten weiteren technischen Maßnahmen kann eine noch höhere Schutzart für den Umschaltsteckverbinder erreicht werden, da ein Eindringen von Feuchtigkeit weitgehend verhindert wird und bei Berührung mit den nicht benötigten Kontaktstiften keine Störung auftritt. Insbesondere ist es möglich, ein Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz und kleinen Fremdkörpern, insbesondere auch unter einer Einwirkung eines Wasserstrahls, zu verhindern. Dadurch wird der Einsatz der Ladeleitung im Außenbereich ermöglicht, sodass eine Ausführung gemäß einer Schutzart >IP44 erreicht werden kann.With the above-mentioned further technical measures, an even higher degree of protection can be achieved for the changeover plug connector since moisture penetration is largely prevented and no interference occurs when it comes into contact with the contact pins that are not required. In particular, it is possible to prevent penetration of moisture, dirt and small foreign bodies, in particular under the action of a jet of water. This makes it possible to use the charging cable outdoors, so that a version with degree of protection> IP44 can be achieved.

Die vorliegend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand von beispielhaft dargestellten Figuren näher erläutert.The invention described hereinbelow will be explained in more detail with reference to figures shown by way of example.

1 zeigt schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der ersten Realisierungsvariante mit einem Wechselstecker und einer Steckeraufnahme, in einer perspektivischen Darstellung (a), in einer Seitenansicht (b), mit der elektrischen Schaltungsanordnung im Wechselstecker und in der Steckeraufnahme (c); 1 shows schematic representations of a device according to the invention in the first implementation variant with an AC plug and a plug receptacle, in a perspective view (a), in a side view (b), with the electrical circuitry in the AC plug and in the plug receptacle (c);

2 zeigt schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der zweiten Realisierungsvariante mit einer Umschaltstecker, in einer perspektivischen Darstellung (a), mit der elektrischen Schaltungsanordnung im Umschaltstecker (b); 2 shows schematic representations of a device according to the invention in the second implementation variant with a changeover plug, in a perspective view (a), with the electrical circuitry in the changeover (b);

3 zeigt schematische Darstellungen eines Wechselsteckers und einer Steckeraufnahme mit Mitteln zur Erhöhung der Schutzart, in einer Seitenansicht (a), in einer perspektivischen Darstellung (b); 3 shows schematic representations of a replaceable plug and a plug receptacle with means for increasing the degree of protection, in a side view (a), in a perspective view (b);

4 zeigt schematische Darstellungen eines Umschaltsteckers mit Mitteln zur Erhöhung der Schutzart, in einer Seitenansicht (a), in einer Frontansicht (b), in einer perspektivischen Darstellung (c), in einer Seitenansicht, betätigt (d); 4 shows schematic representations of a changeover plug with means for increasing the degree of protection, in a side view (a), in a front view (b), in a perspective view (c), in a side view, operated (d);

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Umschaltsteckers mit Umschalttastern in einer perspektivischen Darstellung. 5 shows a schematic representation of a changeover plug with shift buttons in a perspective view.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit der gleichen Funktion.In the figures, like reference numerals designate elements having the same function.

Die in 1(a) in einer perspektivischen Darstellung gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung LK in der ersten Realisierungsvariante ist ein Ladekabel, umfassend eine Fahrzeug-Anschlussvorrichtung FV zum Anschluss an ein Elektrofahrzeug EF (nicht dargestellt), eine Ladestation-Anschlussvorrichtung LV zum Anschluss an eine Ladestation LS (nicht dargestellt) und eine Ladeleitung/ein Ladekabel (LL). Ferner ist ein Steuergerät BC zur Steuerung und Überwachung des Ladegerätes im Fahrzeug EF vorgesehen, das in die Ladeleitung LL integriert ist. Dieses Steuergerät BC weist ein Stellmitel SM auf, mit dem ein maximaler Ladestrom manuell eingestellt werden kann.In the 1 (a) in a first embodiment is a charging cable, comprising a vehicle connection device FV for connection to an electric vehicle EF (not shown), a charging station connecting device LV for connection to a charging station LS (not shown) and a Charging cable / charging cable (LL). Furthermore, a control unit BC is provided for controlling and monitoring the charger in the vehicle EF, which is integrated in the charging line LL. This control unit BC has a Stellmitel SM, with which a maximum charging current can be set manually.

Die Fahrzeug-Anschlussvorrichtung FV ist ein Steckverbinder, der zum Anschluss an das vorhandene Elektrofahrzeug EF adaptiert ist. Die Ladestation-Anschlussvorrichtung LV ist ebenfalls ein Steckverbinder, der zum Anschluss an die Ladestation LS adaptiert ist. Im vorliegender Falle handelt es sich um eine Kombination aus einer Steckeraufnahme SA und einem Wechselstecker WV, die lösbar miteinander verbindbar sind.The vehicle connection device FV is a connector that is adapted for connection to the existing electric vehicle EF. The charging station connecting device LV is likewise a plug connector which is adapted for connection to the charging station LS. In the present case, it is a combination of a plug receptacle SA and a removable plug WV, which are releasably connectable to each other.

In 1(b) ist die Ladestation-Anschlussvorrichtung LV dieser Ausführungsform, im Detail gezeigt: Die Steckeraufnahme SA ist mit der Ladeleitung LL verbunden und weist Kontaktstifte SK auf, die zu entsprechenden Buchsen WB des Wechselsteckers WV passend ausgebildet sind. Der Wechselstecker WV weist ferner Kontaktstifte KS auf, die in die entsprechenden Buchsen der Ladestation LS eingesteckt werden können (nicht gezeigt).In 1 (b) is the charging station connecting device LV of this embodiment, shown in detail: The connector receptacle SA is connected to the charging line LL and has contact pins SK, which are adapted to corresponding sockets WB of the interchangeable connector WV. The AC plug WV also has contact pins KS, the can be plugged into the appropriate sockets of the charging station LS (not shown).

Zwischen der Steckeraufnahme SA und dem Wechselstecker WV werden im vorliegenden Falle vier Kontakte geschlossen, wenn diese beiden Vorrichtungen elektrisch miteinander verbunden werden: zwei Leistungsleitungen L1, N, eine Schutzkontakt(Masse-)leitung PE und eine Kodierleitung CL. Diese Leitungen werden über das Ladekabel LL zum Steuergerät BC geführt. Die Kontakte KS des Wechselsteckers WV sind länderspezifisch konfiguriert, d. h. entsprechend einer länderspezifischen Norm, wobei die Kontaktstifte jeweils raumlich unterschiedlich angeordnet sind. Eine entsprechende länderspezifische Konfiguration liegt natürlich auch in der Ladestation LS vor, sodass die Kontaktstifte KS in entsprechende Buchsen der Ladestation LS eingesteckt werden können (nicht gezeigt). Wenn ein Anwender sein Elektrofahrzeug EF in einem bestimmten Land mit einer bestimmten länderspezifischen Konfiguration der Kontaktbuchsen an der Ladestation LS laden möchte, muss er den hierfür passenden Wechselstecker WV mit der entsprechenden länderspezifischen Konfiguration der Kontaktstifte KS verwenden, indem er diesen mit der Steckeraufnahme SA verbindet und den Wechselstecker WV dann mit der Ladestation LS verbindet. Da die Stecker- und Buchsenkonfiguration zwischen der Steckeraufnahme SA und dem Wechselstecker WV immer gleich sind, können unterschiedliche Wechselstecker WV mit jeweils zu der Ladestation LS passender länderspezifischer Konfiguration verwendet werden, ohne die Steckeraufnahme SA austauschen zu müssen.In the present case, four contacts are closed between the plug receptacle SA and the alternating plug WV when these two devices are electrically connected to each other: two power lines L1, N, a grounding PE and a coding line CL. These lines are routed via the charging cable LL to the control unit BC. The contacts KS of the adapter plug WV are country-specific configured, d. H. according to a country-specific standard, wherein the contact pins are arranged spatially different. Of course, a corresponding country-specific configuration is also present in the charging station LS, so that the contact pins KS can be plugged into corresponding sockets of the charging station LS (not shown). If a user wants to charge his electric vehicle EF in a particular country with a specific country configuration of the contact sockets on the charging station LS, he must use the matching adapter plug WV with the corresponding country-specific configuration of the contact pins KS by connecting it to the connector receptacle SA and the AC plug WV then connects to the charging station LS. Since the plug and socket configuration between the plug receptacle SA and the AC plug WV are always the same, different AC plugs WV can be used, each with the charging station LS matching country-specific configuration, without having to replace the plug receptacle SA.

In 1(b) ist ferner gezeigt, dass in dem Wechselstecker WV ein Kodierwiderstand CR zwischen die Kontaktbuchse für die Kodierleitung CL und die Schutzkontaktbuchse für den Schutzkontaktleiter PE geschaltet ist. Dieser Kodierwiderstand CR ist ein integriertes Teil des Wechselsteckers WV. Der Widerstandswert R1 dieses Kodierwiderstandes CR ist so gewählt, dass er sich von den Widerstandswerten R von Kodierwiderstanden CR unterscheidet, die in Wechselsteckern WV verwendet werden, deren länderspezifische Konfiguration zu der vorliegenden unterschiedlich ist. Daher kodiert der Widerstandswert R1 des Kodierwiderstandes CR für die länderspezifische Konfiguration des Wechselsteckers WV.In 1 (b) It is further shown that in the AC connector WV a coding resistor CR is connected between the contact socket for the coding line CL and the protective contact socket for the PE contact PE. This coding resistor CR is an integrated part of the adapter plug WV. The resistance value R 1 of this coding resistor CR is set to be different from the resistance values R of coding resistances CR used in changing plugs WV whose country-specific configuration differs from the present one. Therefore, the resistance value R 1 of the coding resistor CR codes for the country-specific configuration of the alternating plug WV.

Eine zur Ermittlung der länderspezifischen Konfiguration des Wechselsteckers WV geeignete elektrische Schaltung ist in 1(c) gezeigt: In dem Steuergerät BC, das in die Ladeleitung LL integriert ist, ist ein Mittel SP zum Erfassen des Widerstandswertes R1 des Kodierwiderstandes CR untergebracht. Dieses Mittel SP umfasst einen weiteren Widerstand, den Messwiderstand MR, der von einer Gleichspannung UA, beispielsweise 12 V, beaufschlagt ist. Diese Spannung steht in der elektronischen Schaltung zur Steuerung des Ladegerätes für die Batterie des Elektrofahrzeuges EF (nicht gezeigt) typischerweise zur Verfügung, Der Messwiderstand MR mit dem Widerstandswert R und der Kodierwiderstand CR mit dem Kodierwiderstandswert R1 bilden einen Spannungsteiler, sodass durch Messen der Spannung UB am Punkt B der Widerstandswert R1 des Kodierwiderstandes CR ermittelt. werden kann nach folgender Formel:

Figure 00140001
A suitable for determining the country-specific configuration of the adapter plug WV electrical circuit is in 1 (c) In the control unit BC, which is integrated in the charging line LL, a means SP for detecting the resistance value R 1 of the coding resistor CR is accommodated. This means SP comprises a further resistor, the measuring resistor MR, which is acted upon by a DC voltage U A , for example 12 V. This voltage is typically available in the electronic circuit for controlling the charger for the battery of the electric vehicle EF (not shown). The measuring resistance MR with the resistance R and the coding resistance CR with the coding resistance R 1 constitute a voltage divider, so that by measuring the voltage U B at point B of the resistance value R 1 of the coding resistor CR determined. can be calculated according to the following formula:
Figure 00140001

Durch Ermittlung dieses Wertes werden damit indirekt und eindeutig die länderspezifische Konfiguration des Wechselsteckers WV, damit auch die Konfiguration der Ladestation LS und folglich auch die Strombelastbarkeit der Ladeinfrastruktur der Ladestation LS ermittelt. Der ermittelte Spannungswert UB am Punkt B wird an eine elektronische Schaltung geleitet, die daraus ein Signal, beispielsweise ein bipolares Spannungssignal mit spezifischem Tastverhältnis, erzeugt, das die Ladestromsteuerung des Ladegerätes im Elektrofahrzeug EF beeinflusst, sodass ein maximaler Nennstrom beim Laden nicht überschritten wird. Der derart begrenzte Ladestrom Ilade kann allerdings bereits durch eine manuelle Einstellung auf den Strom Iman über das Stellmittel SM am Steuergerät BC begrenzt sein, wenn letzterer Wert geringer ist als der Nennstrom. In jedem Falle wird der Ladestrom keinen der beiden maximalen Stromwerte überschreiten.By determining this value, the country-specific configuration of the interchangeable connector WV is indirectly and unambiguously determined so that the configuration of the charging station LS and consequently also the current-carrying capacity of the charging infrastructure of the charging station LS are determined. The determined voltage value U B at point B is passed to an electronic circuit, which generates therefrom a signal, for example a bipolar voltage signal with a specific duty cycle, which influences the charging current control of the charger in the electric vehicle EF, so that a maximum rated current during charging is not exceeded. However, the thus limited charging current I load can be limited by the setting means SM to the control unit BC by a manual adjustment to the current I already when the latter value is smaller than the rated current. In any case, the charging current will not exceed either of the two maximum current values.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung LK in der zweiten Realisierungsvariante mit einer Ladestation-Anschlussvorrichtung LV in Form einem Umschaltsteckers US für ein länderspezifisches Konfigurieren in drei Reiseländer gezeigt. Auch diese Vorrichtung weist eine Fahrzeug-Anschlussvorrichtung FV in Form eines Fahrzeugsteckverbinders und eine Ladeleitung LL sowie ein Steuergerät BC zur Steuerung und Überwachung des Ladegerätes im Fahrzeug EF mit einem Stellmittel SM zur manuellen Einstellung des Ladestromes auf.In 2 a device according to the invention LK is shown in the second implementation variant with a charging station connecting device LV in the form of a switch US for a country-specific configuration in three travel countries. This device also has a vehicle connection device FV in the form of a vehicle connector and a charging line LL and a control unit BC for controlling and monitoring the charger in the vehicle EF with an adjusting means SM for manual adjustment of the charging current.

Anstelle der Kombination aus Wechselstecker WV und Steckeraufnahme SA, wie in 1(a) gezeigt, ist im vorliegenden Falls ein Umschaltstecker US gezeigt, der standardisierte Kontaktstifte KS zum Anschluss an die Ladestation LS aufweist, die je nach der länderspezifischen Konfiguration der Kontaktbuchsen der Ladestation LS (nicht dargestellt) manuell konfigurierbar sind, d. h. die Anordnung der Kontaktstifte KS und deren Art können je nach Anforderung länderspezifisch gewählt und eingestellt werden. Hierzu dienen seitlich angebrachte Schiebetaster ST. Zur Anpassung des Umschaltsteckers US an die Ladestation LS ist demnach lediglich eine manuelle Konfiguration des Umschaltsteckers US erforderlich. Somit führt ein Anwender bei einer Reise durch Länder mit unterschiedlichen Anschlusskonfigurationen ausschließlich die erfindungsgemäße Vorrichtung LK mit einem Umschaltstecker US mit sich und konfiguriert diesen nach Bedarf.Instead of the combination of AC plug WV and plug socket SA, as in 1 (a) In the present case, a changeover plug US is shown, which has standardized contact pins KS for connection to the charging station LS, which are manually configurable depending on the country-specific configuration of the contact sockets of the charging station LS (not shown), ie the arrangement of the contact pins KS and their Type can be selected and set country-specific depending on the requirement. For this purpose, laterally mounted push buttons ST are used. To adapt the switch US to the charging station LS therefore only a manual configuration of the switch US is required. Thus, a user makes a journey Countries with different connection configurations exclusively with the device according to the invention LK with a switch US and with it configures it as needed.

Um eine Erfassung der länderspezifischen Konfiguration des Umschaltsteckers US und damit der Ladestation LS zu erreichen, ist im Umschaltstecker ein mechanisches Umschaltmodul UM enthalten, das zum einen die manuelle Umordnung der Kontaktstifte KS des Umschaltsteckers US und zum anderen eine Durchschaltung eines von mehreren Kodierwiderständen CR im Umschaltstecker US bewirkt (2(b)). Hierzu umfasst das mechanisches Umschaltmodul UM einen mechanisch betätigten Schalter SC, der den passenden Kodierwiderstand CR mit einem der Widerstandswerte R1, R2, R3 durchschaltet. Ist die Anzahl der Länderspezifierungen höher als drei, müssen weitere Widerstände vorhanden sein. Die Anzahl i ≥ 2 der Widerstände R1, R2, R3, ... , Ri ist gleich der Anzahl der Länderspezifierungen. Der Übersichtlichkeit halber werden in dieser Beschreibung nur drei Kodierwiderstände verwendet. Durch Betätigung der Umschalttaster ST wird auch der Schalter SC betätigt. Die Widerstandswerte R1, R2, R3 unterscheiden sich sämtlich voreinander, sodass einer manuellen Konfiguration des Umschaltsteckers US an eine länderspezifische Konfiguration der Ladestation LS, an die die Vorrichtung LK angeschlossen werden soll, eindeutig ein Widerstandswert R1, R2, R3 des durchgeschalteten Kodierwiderstandes CR zugeordnet wird. Damit wird auch eine Zuordnung zu der Strombelastbarkeit der Ladestation LS ermöglicht.In order to achieve a detection of the country-specific configuration of the changeover plug US and thus the charging station LS, a mechanical changeover module UM is included in the changeover, on the one hand the manual rearrangement of the pins KS of the switch US and on the other a switching of one of several coding resistors CR in the changeover US effects ( 2 B) ). For this purpose, the mechanical switching module UM comprises a mechanically actuated switch SC, which switches through the suitable coding resistor CR with one of the resistance values R 1 , R 2 , R 3 . If the number of country specifications is greater than three, additional resistances must be present. The number i ≥ 2 of the resistors R 1 , R 2 , R 3 ,..., R i is equal to the number of country specifications. For the sake of clarity, only three coding resistors are used in this description. By pressing the switch ST also the switch SC is operated. The resistance values R 1, R 2, R 3 differ from all of each other, so that a manual configuration of the Umschaltsteckers US to a country-specific configuration of the loading station LS, to which the device LK is to be connected, clearly a resistance value R 1, R 2, R 3 the switched-coding resistor CR is assigned. This also allows an assignment to the current-carrying capacity of the charging station LS.

Wie auch im Falle der ersten Realisierungsvariante gemäß 1(c) wird der Widerstandswert R1, R2, R3 des durchgeschalteten Kodierwiderstandes CR durch Messung einer Spannung UB am Punkt B in dem Steuergerät BC ermittelt. Wie auch im Falle der ersten Realisierungsvariante ist in dem Steuergerät BC ein Mittel SP zum Erfassen des Widerstandswertes R1, R2, R3 des Kodierwiderstandes CR untergebracht. Dieses Mittel SP umfasst einen weiteren Widerstand, den Messwiderstand MR, der von einer Gleichspannung UA, beispielsweise 12 V, beaufschlagt ist. Der Messwiderstand MR und der Kodierwiderstand CR bilden auch hier einen Spannungsteiler, sodass durch Messen der Spannung am Punkt B der Widerstandswert R1, R2, R3 des Kodierwiderstandes CR nach der obigen Formel ermittelt werden kann.As in the case of the first implementation variant according to 1 (c) the resistance value R 1 , R 2 , R 3 of the through-connected coding resistor CR is determined by measuring a voltage U B at the point B in the control unit BC. As in the case of the first implementation variant, a means SP for detecting the resistance value R 1 , R 2 , R 3 of the coding resistor CR is accommodated in the control device BC. This means SP comprises a further resistor, the measuring resistor MR, which is acted upon by a DC voltage U A , for example 12 V. The measuring resistor MR and the coding resistor CR also form a voltage divider, so that by measuring the voltage at the point B, the resistance value R 1 , R 2 , R 3 of the coding resistor CR can be determined according to the above formula.

In 3 ist die Ladestation-Anschlussvorrichtung LV der ersten Realisierungsvariante, bestehend aus dem Wechselstecker WV und der Steckeraufnahme SA im Detail gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Steckeraufnahme SA mittels der Kontaktstifte SK, die zu entsprechenden Buchsen WB des Wechselsteckers WV passend ausgebildet sind, in letztere eingesteckt werden können, um eine lösbare elektrische Verbindung herzustellen. Um bei einem Einsatz dieser Ladestation-Anschlussvorrichtung LV im Außenbereich zu gewährleisten, dass Feuchtigkeit und Schmutz sowie Fremdkörper nicht in den Spalt zwischen der Steckeraufnahme SA und dem Wechselstecker WV eindringen, ist eine Dichtung DI an der Steckeraufnahme SA angebracht, die umfangsseitig am Steckeraufnahmekörper an dessen zum Wechselstecker WV weisenden Frontseite befestigt ist (siehe auch 1(b)). Diese Dichtung DI kann eine Gummi- oder Silikondichtung sein. Sie kann alternativ am Wechselstecker WV angebracht sein. Vorteilhaft ist das Vorsehen der Dichtung DI an der Steckeraufnahme SA.In 3 is the charging station connecting device LV of the first implementation variant, consisting of the AC plug WV and the connector receptacle SA shown in detail. It can be seen that the connector receptacle SA can be inserted into the latter by means of the contact pins SK, which are designed to match corresponding sockets WB of the adapter plug WV, in order to produce a detachable electrical connection. In order to ensure when using this charging station connecting device LV outdoors that moisture and dirt and foreign matter does not penetrate into the gap between the connector receptacle SA and the AC plug WV, a seal DI is attached to the connector receptacle SA, the circumference of the plug receptacle body at the is attached to the AC plug WV facing front (see also 1 (b) ). This seal DI may be a rubber or silicone gasket. It can alternatively be attached to the AC plug WV. It is advantageous to provide the seal DI to the connector receptacle SA.

Ferner ist ein Verriegelungsmittel VM (Schlosssystem), bestehend aus zwei Teilen, vorgesehen, von denen jeweils eines außen am Steckeraufnahmekörper und korrespondierend dazu eines außen am Wechselsteckerkörper angebracht sind. Diese beiden Teile verrasten beim Stecken des Wechselsteckers WV auf der Steckeraufnahme SA miteinander, sodass die beiden Teile auch bei einer Zugbelastung fest miteinander verbunden bleiben und sich kein Spalt zwischen dem Wechselsteckerkörper und dem Steckeraufnahmekörper bilden kann. Auch durch diese Maßnahme wird ein sicherer Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung LK im Außenbereich gewährleistet.Furthermore, a locking means VM (lock system), consisting of two parts, is provided, one of which is mounted on the outside of the plug receptacle body and corresponding thereto one on the outside of the replaceable plug body. These two parts lock when plugging the adapter plug WV on the connector receptacle SA with each other, so that the two parts remain firmly connected to each other even at a tensile load and can form no gap between the billet body and the plug receptacle body. This measure also ensures safe operation of the device LK according to the invention outdoors.

In 4 sind verschiedene Ansichten der Ladestation-Anschlussvorrichtung LV in der zweiten Realisierungsvariante in Form eines Umschaltsteckers US gezeigt. Der Umschaltstecker US ist in dieser Figur in einer ersten Ausführungsform gezeigt. Die manuelle länderspezifische Konfiguration der Kontaktstifte KS wird mittels Umschalttastern UT realisiert, indem diese in das Gehäuse GH des Umschaltsteckers US hinein gedrückt und in dieser Stellung arretiert oder nach Entarretierung beispielsweise mittels einer Federkraft wieder in die zurückgezogene Stellung gebracht werden (siehe hierzu beispielhaft 4(d), in der die Stellung der drei Kontaktstifte gezeigt ist). Die Umschalttaster UT sind nicht seitlich angeordnet, sondern stehen senkrecht auf der Fläche, die parallel zur Fläche der Kontaktstifte KS ausgerichtet ist. Die Umschalttaster UT sind zur Abdichtung gegen Feuchtigkeit, Schmutz und Fremdkörpern von abdichtenden Wellschläuchen WS geschützt. Die Wellschläuche WS dichten zum einen am jeweiligen Kopf der Umschalttaster UT und zum anderen am Gehäuse GH des Umschaltsteckers US wasserdicht ab.In 4 different views of the charging station connecting device LV are shown in the second implementation variant in the form of a changeover plug US. The changeover plug US is shown in this figure in a first embodiment. The manual country-specific configuration of the contact pins KS is realized by means of Umschalttastern UT by these pressed into the housing GH of the Umstecksteckers US and locked in this position or are brought after unlocking, for example by means of a spring force back into the retracted position (see, for example 4 (d) in which the position of the three contact pins is shown). The switching buttons UT are not arranged laterally, but are perpendicular to the surface which is aligned parallel to the surface of the contact pins KS. The UT switch-over switches are protected against moisture, dirt and foreign bodies by sealing corrugated hoses WS. The corrugated hoses WS seal on the one hand on the respective head of the Umschalttaster UT and the other on the housing GH of the US plug from waterproof.

Die Frontseite des Umschaltsteckers US ist in 4(b) gezeigt. Die jeweiligen länderspezifischen Konfigurationen der Kontaktstifte KS sind durch unterschiedliche Kontaktstiftfelder KF dargestellt, in denen die Kontaktstifte KS unterschiedlich angeordnet sind. In einem daneben gezeigten Beispiel ist ein einzelner Kontaktstift KS mit einer nichtleitenden Spitze NS gezeigt. Diese Ausbildung der Spitze des Kontaktstiftes KS dient dazu, eine Berührung mit Strom leitenden Kontaktstiften KS zu vermeiden, wenn diese nicht mit der Ladestation LS verbunden sind und daher frei liegen. Zwar ist grundsätzlich vorgesehen, die Kontaktstifte KS der Kontaktfelder KF, die mit der Ladestation LS elektrisch nicht verbunden sind, nicht mit Spannung zu beaufschlagen. Die elektrisch nichtleitende Ausbildung der Kontaktspitzen KS dient dennoch als zusätzliche Sicherheitsmaßnhme zum Schutz von Personen.The front of the US plug is in 4 (b) shown. The respective country-specific configurations of the contact pins KS are represented by different contact pin fields KF, in which the contact pins KS are arranged differently are. In an example shown next to it, a single contact pin KS with a nonconducting tip NS is shown. This design of the tip of the contact pin KS serves to avoid contact with current-conducting contact pins KS, if they are not connected to the charging station LS and therefore are exposed. Although it is basically provided, the contact pins KS of the contact fields KF, which are not electrically connected to the charging station LS, not to apply voltage. The electrically non-conductive design of the contact tips KS still serves as additional Sicherheitsmaßnhme for the protection of persons.

Weiterhin ist aus 4(b) erkennbar, dass sich im Bereich der Kontaktstifte KS Dichtungselemente DI, beispielsweise Gummidichtungen, befinden, die dafür sorgen, dass Feuchtigkeit, Schmutz und Fremdkörper bei gestecktem Kontakt nicht an die Kontaktstifte KS gelangen kann. Auch von daher bieten verschiedene Maßnahmen eine Gewährleistung dafür, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung LK auch im Außenbereich eingesetzt werden kann. Im Prinzip sollen alle beweglichen Teile der Frontseite erfindungsgemäß umfangsseitig mit einer Dichtung DI versehen sein.Furthermore, it is off 4 (b) It can be seen that sealing elements DI, for example rubber seals, are located in the area of the contact pins KS, which ensure that moisture, dirt and foreign bodies can not reach the contact pins KS when the contact is plugged. Also, therefore, various measures provide a guarantee that the inventive device LK can also be used outdoors. In principle, all moving parts of the front should be circumferentially provided according to the invention with a seal DI.

In 5 ist eine zweite Ausführungsform des Umschaltsteckers US gezeigt. Im Gegensatz zu der in 4 gezeigten ersten Ausführungsform ist der Raum, der die Umschalttaster UT aufnimmt, in diesem Falle mit einer Abdeckung AD abgekapselt, sodass eine elegantere Steckerform erreicht wird. In diesem Falle wird die manuelle Betätigung der Umschalttaster UT mittels seitlicher Schiebetaster ST bewirkt, die durch zur Aktionsrichtung der Umschalttaster UT parallele Führungsschlitze FS hindurch greifen. Um ein Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz und Fremdkörpern auch in diesem Falle zu vermeiden oder zumindest zu behindern, sind die Führungsschlitze mit einem Dichtungsmaterial, beispielsweise mit einer Gummi- oder Silikondichtung, ausgekleidet.In 5 a second embodiment of the switch plug US is shown. Unlike the in 4 In the first embodiment shown, the space that accommodates the switching buttons UT is in this case encapsulated with a cover AD, so that a more elegant plug shape is achieved. In this case, the manual actuation of the Umschalttaster UT is effected by means of lateral sliding switch ST, which reach through parallel to the direction of action of the Umschalttaster UT guide slots FS. In order to prevent or at least hinder the penetration of moisture, dirt and foreign bodies in this case, the guide slots are lined with a sealing material, for example with a rubber or silicone gasket.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0622265 B1 [0003, 0020] EP 0622265 B1 [0003, 0020]
  • EP 062226531 B1 [0005] EP 062226531 B1 [0005]
  • EP 062226531 [0006] EP 062226531 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • IEC 62196-2 [0004] IEC 62196-2 [0004]
  • DIN 40 050 [0005] DIN 40 050 [0005]
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  • DIN 40 050 [0007] DIN 40 050 [0007]
  • IEC 61851-1 [0018] IEC 61851-1 [0018]
  • IEC 61851 [0018] IEC 61851 [0018]
  • IEC 62196 [0018] IEC 62196 [0018]
  • DIN 40 050 [0030] DIN 40 050 [0030]

Claims (13)

Vorrichtung (LK) zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeuges (EF) an einer Ladestation (LS), aufweisend (a) eine Fahrzeug-Anschlussvorrichtung (FV) zum Anschluss der Vorrichtung (LK) an das Elektrofahrzeug (EF), (b) eine Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) zum Anschluss der Vorrichtung (LK) an die Ladestation (LS) und (c) eine Ladeleitung (IL) zwischen der Fahrzeug-Anschlussvorrichtung (FV) und der Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) zur Übertragung eines Ladestromes von der Ladestation (LS) zum Elektrofahrzeug (EF), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (LK) weiterhin (d) mindestens ein in der Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) geschaltetes Kodierelement (CR), (e) Mittel (SP) zum Erfassen eines Kodierwertes des Kodierelements (CR) und (f) eine Kodierleitung (CL) zwischen dem mindestens einen Kodierelement (CR) und dem Mittel (SP) zum Erfassen des Kodierwertes aufweist.Device (LK) for electrically charging an electric vehicle (EF) at a charging station (LS), comprising (a) a vehicle connection device (FV) for connecting the device (LK) to the electric vehicle (EF), (b) a charging station Connection device (LV) for connecting the device (LK) to the charging station (LS) and (c) a charging line (IL) between the vehicle connection device (FV) and the charging station connection device (LV) for transmitting a charging current from the charging station ( LS) to the electric vehicle (EF), characterized in that the device (LK) further comprises (d) at least one coding element (CR) connected in the charging station connecting device (LV), (e) means (SP) for detecting a coding value of the coding element (CR) and (f) has a coding line (CL) between the at least one coding element (CR) and the means (SP) for detecting the coding value. Vorrichtung (LK) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kodierelement (CR) ein Kodierwiderstand ist und dass der Kodierwert der Widerstandswert R1, R2, R3, ... , Ri des Kodierwiderstandes ist.Device (LK) according to claim 1, characterized in that at least one coding element (CR) is a Kodierwiderstand and that the Kodierwert the resistance value R 1 , R 2 , R 3 , ..., R i of the coding resistor. Vorrichtung (LK) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kodierwiderstand (CR) ein ohmscher Widerstand ist und dass das Mittel (SP) zum Erfassen des Kodierwertes R1, R2, R3, ... , Ri einen gegen eine Mess-Gleichspannung geschalteten ohmschen Messwiderstand R aufweist.Device (LK) according to claim 2, characterized in that the Kodierwiderstand (CR) is an ohmic resistance and that the means (SP) for detecting the Kodierwertes R 1 , R 2 , R 3 , ..., R i against a Measuring DC voltage switched ohmic measuring resistor R has. Vorrichtung (LK) nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) eine Steckverbinderaufnahme (SA) und einen mit der Steckverbinderaufnahme (SA) lösbar verbindbaren Wechselsteckverbinder (WV) in einer länderspezifischen Konfiguration aufweist, wobei das Kodierelement (CR) in dem Wechselsteckverbinder (WV) mit einem die länderspezifische Konfiguration individualisierenden Kodierwert R1, R2, R3, ... , Ri geschaltet ist.Device (LK) according to any one of claims 1-3, characterized in that the charging station connecting device (LV) has a connector receptacle (SA) and with the connector receptacle (SA) detachably connectable removable connector (WV) in a country-specific configuration, wherein the Coding element (CR) in the AC connector (WV) with a country-specific configuration customizing coding R 1 , R 2 , R 3 , ..., R i is connected. Vorrichtung (LK) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbinderaufnahme (SA) und der Wechselsteckverbinder (WV) im gesteckten Zustand gegen dazwischen eindringende Feuchtigkeit und Fremdkörper abgedichtet sind.Device (LK) according to claim 4, characterized in that the connector receptacle (SA) and the alternating connector (WV) are sealed in the inserted state against ingress of moisture and foreign matter. Vorrichtung (LK) nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbinderaufnahme (SA) und der Wechselsteckverbinder (WV) mechanische Verriegelungsmittel (VM) aufweisen, die diese im gesteckten Zustand zusammenhalten.Device (LK) according to any one of claims 4 and 5, characterized in that the connector receptacle (SA) and the interchangeable connector (WV) mechanical locking means (VM), which hold them together in the inserted state. Vorrichtung (LK) nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) einen Länderspezifisch konfigurierbaren Umschaltsteckverbinder (US) aufweist, in dem in Abhängigkeit von dessen länderspezifischer Konfiguration mindestens zwei Kodierelemente (CR) mit jeweils einem die länderspezifische Konfiguration individualisieren Kodierwert R1, R2, R3, ... , Ri geschaltet sind.Device (LK) according to any one of claims 1-3, characterized in that the charging station connecting device (LV) has a country-specific configurable switching connector (US), in which, depending on the country-specific configuration, at least two coding elements (CR) each having a country-specific configuration individualisieren coding value R 1 , R 2 , R 3 , ..., R i are connected. Vorrichtung (LK) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltsteckverbinder (US) ein mechanisches Umschaltmodul (UM) zur länderspezifischen Konfiguration von Kontaktstiften (KS) und zum Schalten jeweils, eines zugehörigen Kodierelements (CR) mit einem individualisierenden Kodierwert R1, R2, R3, ... , Ri zu jeder länderspezifischen Konfiguration der Kontaktstifte (KS) aufweist.Device (LK) according to claim 7, characterized in that the Umschaltsteckverbinder (US) a mechanical switching module (UM) for country-specific configuration of contact pins (KS) and for switching each , an associated coding element (CR) with a customizing coding R 1 , R 2 , R 3 , ..., R i for each country-specific configuration of the contact pins (KS). Vorrichtung (LK) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Umschaltmodul (UM) gegen eindringende Feuchtigkeit und Fremdkörper geschützte Umschalttaster (UT) aufweist, mit denen die Kontaktstifte (KS) aus dem Umschaltsteckverbinder (UM) ausfahrbar und in diesen einfahrbar sind.Device (LK) according to claim 8, characterized in that the mechanical switching module (UM) protected against penetrating moisture and foreign body protected switchover switch (UT), with which the contact pins (KS) from the Umschaltsteckverbinder (UM) extendable and are retractable in this. Vorrichtung (LK) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (LK) weiterhin eine elektronische Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals zur Ansteuerung einer elektronischen Schaltung zur Steuerung des Ladestromes aufweist.Device (LK) according to any one of the preceding claims, characterized in that the device (LK) further comprises an electronic circuit for generating a control signal for driving an electronic circuit for controlling the charging current. Vorrichtung (LK) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (LK) weiterhin ein in die Ladeleitung (LL) integriertes elektronisches Steuergerät (BC) zur Steuerung und Überwachung des Ladevorganges aufweist und dass sich das Mittel (SP) zum Erfassen des Kodierwertes R1, R2, R3, ... , Ri des Kodierelements (CR) in dem elektronischen Steuergerät (BC) befindet.Device (LK) according to any one of the preceding claims, characterized in that the device (LK) further comprises an integrated in the charging line (LL) electronic control unit (BC) for controlling and monitoring the charging process and that the means (SP) for detecting of the coding value R 1 , R 2 , R 3 ,..., R i of the coding element (CR) is located in the electronic control unit (BC). Vorrichtung (LK) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (LK) weiterhin Einstellmittel (SM) zur manuellen Einstellung eines maximalen Ladestromes aufweist.Device (LK) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (LK) further comprises adjusting means (SM) for manually setting a maximum charging current. Verfahren zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeuges (EF) an einer Ladestation (LS), umfassend (a) Verbinden einer eine Fahrzeug-Anschlussvorrichtung (FV) und eine Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) aufweisenden Ladeleitung (LL) über die Fahrzeug Anschlussvorrichtung, (FV) mit dem Elektrofahrzeug (EF), (b) Auswählen einer länderspezifischen Konfiguration der Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) und (c) Verbinden der Ladestation-Anschlussvorrichtung (IV) in der ausgewählten länderspezifischen Konfiguration mit der Ladestation (LS), dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Ladestrom mittels der folgenden weiteren Verfahrensschritteeingestellt wird: (d) Ermitteln der ausgewählten länderspezifischen Konfiguration der Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) durch Messen eines zur länderspezifischen Konfiguration der Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) zugeordneten Kodierwertes R1, R2, R3, ... , Ri eines in der Ladestation-Anschlussvorrichtung (LV) geschalteten Kodierelements (CR), (e) Ermitteln einer Strombelastbarkeit der Ladestation (LS) durch Zuordnen des gemessenen Kodierwertes R1, R2, R3, ... , Ri zu der Strombelastbarkeit und (f) Einstellen des maximalen Ladestromes aufgrund der ermittelten Strombelastbarkeit der Ladestation (LS).Method for electrically charging an electric vehicle (EF) at a charging station (LS), comprising (a) connecting a charging line (LL) having a vehicle connecting device (FV) and a charging station connecting device (LV) via the vehicle connecting device (FV) with the electric vehicle (EF), (b) selecting a country-specific configuration of the charging station connecting device (LV) and (c) connecting the charging station connecting device (IV) in the selected country-specific configuration to the charging station (LS), characterized in that a maximum charging current is set by means of the following further method steps is: (d) determining the selected country specific configuration of the charging station connector (LV) by measuring a coding value R 1 , R 2 , R 3 , ..., R i associated with the country specific configuration of the charging station connector (LV) Charging station connecting device (LV) switched coding element (CR), (e) determining a current carrying capacity of the charging station (LS) by assigning the measured coding value R 1 , R 2 , R 3 , ..., R i to the current carrying capacity and (f) Setting the maximum charging current due to the calculated current carrying capacity of the charging station (LS).
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